1、自力式調(diào)節(jié)閥特點(diǎn) 自力式調(diào)節(jié)閥是一種無須外加驅(qū)動能源,依靠被測介質(zhì)自身的能量,按設(shè)定值進(jìn)行自動調(diào)節(jié)的控制裝置。 它集檢測、控制、執(zhí)行諸多功能于一身,自成一個獨(dú)立的儀表控制系統(tǒng)。具有以下特點(diǎn):無需外加驅(qū)動能源,節(jié)能,運(yùn)行費(fèi)用低,適用于爆炸性危險環(huán)境;結(jié)構(gòu)簡單,維護(hù)工作量小,可以實(shí)現(xiàn)無人值守;集變送器、控制器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的功能于一體,價格低廉,節(jié)約工程投資。以油田常用的三相分離器為例,使用自力式調(diào)節(jié)閥工程投資僅為使用電動單元組合儀表的三分之一。 2、自力式調(diào)節(jié)閥種類 自力式調(diào)節(jié)閥種類很多,按被控參數(shù)可分為自力式壓力(差壓)調(diào)節(jié)閥、自力式液位調(diào)節(jié)閥、自力式溫度調(diào)節(jié)閥、自力式流量調(diào)節(jié)閥等。 3、自力式調(diào)節(jié)閥原理 3.1 自力式壓力調(diào)節(jié)閥原理 如圖1所示,自力式閥前壓力調(diào)節(jié)閥,其閥芯初始位置在關(guān)閉狀態(tài)。閥前壓力P1經(jīng)閥芯、閥座節(jié)流后,變?yōu)殚y后壓力P2,同時P1經(jīng)過取壓管輸入*膜室內(nèi)作用在膜片上,產(chǎn)生的作用力與彈簧的反作用力相平衡,決定了閥芯、閥座的相對位置,從而控制閥前壓力。 當(dāng)P1增加時,P1作用于膜片上的力也隨之增加。此時膜片上的作用力大于彈簧的反作用力,使閥芯向離開閥座的方向移動,這時閥芯與閥座之間的流通面積變大,流阻變小,P1向閥后泄壓,直到膜片上的作用力與彈簧反作用力相平衡為止,從而使P1降為設(shè)定值。同理,P1降低時,動作方向與上述相反,這就是閥前壓力調(diào)節(jié)的工作原理。
閥后壓力調(diào)節(jié)與閥前的相同,但閥芯反裝。 可通過調(diào)節(jié)彈簧反作用力的大小來改變壓力設(shè)定值。流量特性一般為快開。 3.2 自力式液位調(diào)節(jié)閥原理 自力式液位調(diào)節(jié)閥又稱浮子液面調(diào)節(jié)器,其工作原理如圖2所示,浮球通過連桿機(jī)構(gòu)與調(diào)節(jié)閥的閥桿相連接。通過浮球和連桿機(jī)構(gòu)的作用,調(diào)整閥門的開度來使液位保持在適當(dāng)?shù)母叨壬?。?dāng)出液量減少,容器內(nèi)液位升高時,說明進(jìn)液量大于出液量,浮球隨之升高,并通過連桿機(jī)構(gòu)立即將閥門關(guān)?。环粗?,當(dāng)液位降低時浮球通過連桿機(jī)構(gòu)將閥門開大,直到進(jìn)出液量相等,液位穩(wěn)定為止。這就是進(jìn)口控制的工作原理。
出口控制與進(jìn)口控制原理相同,但閥芯反裝。 這里,浮球是系統(tǒng)的檢測元件,而連桿機(jī)構(gòu)就是一個簡單的調(diào)節(jié)器,閥就是zui終執(zhí)行元件,組成一個完整的液位自控系統(tǒng)。閥的流量特性有直線和等百分比可選。閥體有直通式和角式兩種。 3.3 自力式溫度調(diào)節(jié)閥、自力式流量調(diào)節(jié)閥 其工作原理與自力式壓力調(diào)節(jié)閥大同小異,在此不再贅述。 4、選型使用注意問題 4.1 調(diào)節(jié)精度 自力式調(diào)節(jié)閥是由機(jī)械的方法組成的純比例調(diào)節(jié)系統(tǒng),因此控制的結(jié)果不可避免地存在靜差。調(diào)節(jié)精度一般為±5%~±10%。適用于調(diào)節(jié)品質(zhì)要求不高的場合。 4.2 允許壓差 由于自力式調(diào)節(jié)閥沒有驅(qū)動能源,僅靠介質(zhì)自身的能源(壓力閥靠介質(zhì)壓力,液位閥靠介質(zhì)對浮球的浮力等),而且無法象普通控制閥可通過提高氣源壓力來增大壓差。從而導(dǎo)致允許差壓較普通控制閥小,口徑也受限制。以我公司生產(chǎn)的自力式壓力調(diào)節(jié)閥為例,DN80以下的閥允許壓差zui高2.0MPa(PN4.0MPa時),而普通氣動控制閥zui高可達(dá)6.4MPa。目前,我公司的自力式壓力調(diào)節(jié)閥zui大口徑為DN300。自力式液位調(diào)節(jié)閥由于受浮球浮力的限制,允許差壓也小,多數(shù)生產(chǎn)商對允許差壓未作明確,選用時應(yīng)向生產(chǎn)商咨詢。同樣原因,自力式液位調(diào)節(jié)閥口徑zui大做到DN250,對大多數(shù)場合已經(jīng)夠用,特殊場合如果流量特別大,可使用兩臺或多臺并聯(lián)。 4.3 介質(zhì)黏度 由自力式壓力調(diào)節(jié)閥原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)知,介質(zhì)黏度過高容易引起引壓管的堵塞,影響膜片的彈性,導(dǎo)致閥內(nèi)壓力平衡元件不能正常工作。特別是凝固點(diǎn)較高的介質(zhì)在停工降溫后凝固也將使波紋管開工后無法正常工作。國內(nèi)廠家的產(chǎn)品樣本未見介質(zhì)允許黏度*值。國外已有廠家*在液體情況下允許使用介質(zhì)運(yùn)動黏度為7×10-4m2/s和8×10-4m2/s。在河南油田,個別閥運(yùn)用在稠油介質(zhì),黏度在2×10-4m2/s左右。 高黏度的介質(zhì)可選用重錘平衡自力式壓力調(diào)節(jié)閥。 4.4 對密封的要求 自力式調(diào)節(jié)閥國內(nèi)還沒有統(tǒng)一的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。生產(chǎn)商一般參照控制閥的國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)。 國標(biāo)GB/T4123-92 要求控制閥本體填料函及其他連接處無滲漏現(xiàn)象??梢詽M足可燃、有毒氣體介質(zhì)對密封性的要求。而國標(biāo)GB/T4123-92 對氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的氣室密封要求:“氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的氣室應(yīng)保證氣密。在額定氣源壓力下,5min內(nèi)薄膜氣室內(nèi)的壓力下降不得大于2.5kPa。”顯然這是針對以壓縮空氣為氣源的規(guī)定,不能滿足自力式調(diào)節(jié)閥對可燃、有毒氣體介質(zhì)的使用要求。 |